新华XDPS400各部件
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第三章 XDPS各部件
3.1 简介
XDPS系统是由各种处理单元通过计算机网络连接组成，其中包括DPU（Distributed
Pocessing Unit 分布式处理单元）、OPU（Operation Processing Unit 操作员处理单元）、
HSU（Histrorical Unit 历史数据站）、ENG（Engineer Station 工程师站）。各处理单元
可根据工程项目的需要选择一个或多个。
DPU的核心为两台互为备用的处理机(包括CPU处理板，网络接口卡，通讯卡和电源)，
它与其它的DPU和OPU等用网络连接起来，通过网络交换数据，构成XDPS分布式控制系统。每
台DPU除了互为备用的处理机外，还各自包括独立的电源、I/O组件、I/O端子。
OPU、HSU、ENG的组件主要是以一台工业PC机为主，它具有三个网络接口，其中2个与
整个分布处理系统联网，另一个网络与工厂网络相联（简称MIS）。另外它们可以连接各自的
打印机，打印各种报警、报表、历史数据、组态等事务。
3.2 机柜
新华公司所采用的机柜如图3－1。它是按国际标准制作，具有通用、容量大和方便灵
活等特点。
图3－1 机柜外型 图3－2 端子柜外型
3.3 端子柜
XDPS端子柜由标准机柜、端子板和装饰板（或者安装走线槽）组成。其安装后的形状
见图3-2。
3.4 电源组件
新华XDPS分布式控制系统中有3 种高性能、高可靠开关电源，每种电源冗余配置，每
对电源可互为备用。每种开关电源提供的电压等级和供电能力见下表3-1：
表3-1 XDPS使用的开关电源一览表
种 类 应用范围 标称值 正常范围 输出功率
＋5V，15V电源 I/O卡件 5V，15V 5.20V0.15V, 14.8V0.5V 300W
＋24V电源 端子板、手操器 24V 24V1.0V 150W
＋48V电源 端子板 48V 48V1.0V 150W
根据XDPS系统电源可靠性要求，新华自行设计了一套适合XDPS系统的电源模块，每一
个模块的电原理图分别为图3－3、图3－4、图3－5。由新华设计、组装好的电源模块，就可
以直接把二个相同等级的电源连接起来，构成互为备用的电源，保证了系统电源的可靠性。
图3－3 ＋5V、±15V电源组件原理图
图3－4 ＋24V电源组件原理图
图3－5 ＋48V电源组件原理图
各种电源都安装在一个相同尺寸的电源组件中，它的外型、尺寸、结构、引出线都有
一个标准，这使得XDPS电源很方便和灵活地应用，如图3－6、图3－7、图3－8。
图3－6 ＋5V、±15V电源组件外型
图3－7 ＋24V电源组件外型图
图3－8 ＋48V电源组件外型图
各种电源组件的后视图见图3-9及输出接插件引出线定义见表3-2,表3-3。
图3－9 各电源组件的后视图
表3-2 P1插座引出线的定义：
脚 号 功 能
1
AC-L(220Vac L输入)
2
AC-N(220Vac N输入)
3
AC-GND(200Vac 地)
5,7～12 GND (接5V、15V、-15V地)
13～19 接
+5V
表3-3 P2插座引出线的定义：
脚 号 功 能
1,2
空
3,4
GND (接5V、15V、-15V地)
6,7 +15V
5,8 -15V
9,10
+24V
11,14
GND1(+24V 地)
12,13 +48V
15,16 GND2(+48V 地)
17,18 电源失败信号
（正常时为触点断开）
所有的电源组件可根据系统的配置情况，分别安装在机柜上部电源导轨箱内。
图3－10 电源组件的正面图
图3－11 电源组件的背视图
3.5 配电箱组件
电源配电箱采用 2路 220VAC输入，经过滤波之后作为DPU和I/O电源，并提供一路切换
后的电源，作为应用设备和其它调试设备的电源。同时，配电箱还具有报警功能，可分别输
出各路电源的掉电报警。图3－12为电源配电箱的外型图，图3－13为电源配电部分的电原理
图。
图3－12 XDPS电源配电箱
图3-13 电源配电箱的电原理图
3.6 DPU主控制机
XDPS分布式处理系统中，DPU主控制机包含有2台完全相同独立的、互为冗余的计算机
系统组成，每台计算机含有7块6种计算机卡件。
DPU中的计算机，选用INTEL公司的Pentium或更高档次的CPU板。它具有处理速度快，
能够快速响应各种事件并能准确地完成诸如I/O输入输出、PID运算、网络通讯、位总线通讯、
逻辑运算、事件量处理等功能。板上具有标准的VGA显示接口，键盘等其他标准接口。有关
CPU板的详细内容见相应手册。
存贮器DOC(Disk On Chip)。 在XDPS系统中DPU的操作系统、应用程序和组态信息等都
存放于存贮器DOC上。
DOC是一种掉电以后能够永久保存数据的存储器，和硬盘比较几乎没有磨损， DOC的使
用方法与硬盘基本一样。DOC直接安装于主机卡的插座上，它的存储容量大于20M。
DPU的每台计算机有2块互为备用符合IEEE 802.3协议的网卡。它们负责整个DPU和XDPS
系统的通讯链路。XDPS一般建议采用双实时网。
DPU与现场I/O之间的通讯有两种方式，一种采用BITBUS通讯方式；一种为以太网通讯
方式。BITBUS通讯方式需配置PDEX344以实现DPU与I/O站的通讯；以太网通讯方式是在DPU
内再增加一块符合IEEE802.3协议的网卡，它完成DPU与I/O站的数据通讯。
总线板是采用符合工业控制总线标准的 PCI或ISA总线。电源输入端既可以用标准的PC
电源，也可以用稳压电源来供电。ISA总线板的外型见图3－14。
图3－14 ISA 总线板
DPU机箱外壳为19"标准机架，它可以安置2台DPU，每台DPU可以单独拆除、维护和调试，
它安装后的外形见图3－15。
图3－15 DPU正视图
3.7 卡件箱
卡件箱是按国际标准进行设计的。它由机架和总线板组成。该机架可以安放14块卡件。
图3－16为机架的外形图。图3－17为卡件箱插满各种卡件后的外形图。图3－18为总线板的
外型图。
I/O卡件插入机箱后，所有的引出线都是从总线板上引出，总线板的上半部分为内部总
线，主要传送数据和控制指令，下半部分为I/O引出线，连接到I/O端子柜的端子板上。
图3－16 I/O机架外形
图3－17 卡件箱安装卡件后的外形
图3－18 总线板的外形
3.8 OPU、ENG、HSU
在XDPS设备中，OPU（操作员站），ENG（工程师站），HSU（历史数据记录站），它们的
功能不同，但在硬件设计上是完全兼容的，硬件的配置和结构都是相同的工业PC。硬件的配
置见图3－19。
图3－19 典型的OPU、HSU、ENG站的配置
说明：网络（1）、网络（2）分别为XDPS系统的两条冗余网络。
网络（3）为与电厂管理网络相连接。
主机卡： Intel Pentium或以上的工业计算机卡件（带有IDE接口、FDD接口、并行口、
键盘接口、2个串行接口）。详见计算机手册。
VGA显示卡： 能够显示1280×1024点阵 256
彩色以上的显示卡。
网卡： 能符合IEEE802.3协议的网卡。详见使用手册。
鼠标口： 串行接口鼠标。
硬盘： 大于2.1GB的硬磁盘。
软盘驱动器： 在每台计算机系统上配置有3 1/2”软盘驱动器和增配光驱一个。
键盘： 可根据用户要求配置101标准键盘或触摸式键盘。
打印机： 根据用户需要可配置成喷墨打印机、激光打印机或其它类型的拷贝机。
显示器： 可根据用户需要选用14”、19”、21”的工业用显示器。
典型的 OPU、ENG、HSU 的外形及尺寸见图3－20
图3－20 主计算机的外形与尺寸
典型的21" 显示器的(DELL系列)外形及尺寸见图3－21。
图3－21 DELL系列21" 显示器的外型和尺寸
